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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Indicatore di marcia. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi elettronici La base per lo sviluppo e la produzione di questo indicatore della marcia inserita del cambio dell'auto è stato il dispositivo descritto nell'articolo di S. Gulyaev "Indicatore della marcia inserita" (Radio, 2010, n. 6, p. 41). Dice abbastanza che un simile suggerimento è utile sia ai principianti che ai guidatori esperti per farti venire voglia di realizzare un dispositivo del genere e installarlo nella tua auto. Ma l'autore di questo articolo ha voluto migliorarlo aggiungendo alcune nuove funzioni. Una caratteristica distintiva dell'indicatore di marcia proposto è l'indicazione dell'inserimento non solo della marcia avanti, ma anche della retromarcia, nonché del freno di stazionamento. Inoltre, in alcuni casi, sull'indicatore vengono visualizzate delle frecce che consigliano al conducente di passare ad una marcia superiore o inferiore. Quando si installa un semplice sensore per la posizione neutra della leva del cambio in un'auto, anche l'indicatore lo segnala. E quando il motore viene avviato, ma l'auto non si muove, la lancetta si trasforma in un contagiri quasi analogico.
Il diagramma del puntatore è mostrato in Fig. 1. Poiché il dispositivo che ho assemblato è installato in un'auto VAZ-2110, i numeri di posizione dei connettori X1 e X2 e i numeri dei loro contatti corrispondono allo schema elettrico del quadro strumenti di questa auto. Il puntatore si basa sul microcontrollore DD1, alimentato da un generatore di clock RC interno. Iniziando il suo lavoro, il programma del microcontrollore configura i pin delle sue porte come ingressi e uscite in base alla loro assegnazione nell'indice e disabilita i moduli interni non utilizzati. Successivamente vengono analizzati ciclicamente i segnali provenienti dai sensori di velocità e regime motore, dall'interruttore della luce di retromarcia, dai sensori di contatto del freno di stazionamento, dalla marcia in folle e dall'interruttore della modalità di calibrazione SA1 e viene verificata la presenza del ponticello S1. In base ai risultati dell'analisi di questi segnali, sull'indicatore LED a matrice HG1 si formano immagini di simboli che caratterizzano la marcia inserita e alcune situazioni particolari. Le informazioni vengono visualizzate sull'indicatore HG1 in modalità dinamica. Se si utilizza un indicatore con anodi LED comuni per ogni colonna della matrice, ad esempio TA07-11EWA, dovrebbe mancare il ponticello S1. In questo caso, su ciascuna delle uscite RB3-RB7 del microcontrollore, il programma alternativamente, a determinati intervalli, imposta la tensione ad un livello logico alto con un livello basso sulle altre quattro uscite. Questo seleziona una delle colonne LED dell'indicatore HG1. Quale dei LED della colonna selezionata sarà acceso è determinato dal codice caricato dal microcontrollore attraverso le uscite RA0 e RA1 nel registro a scorrimento DD2. Un livello basso all'uscita del registro significa che il LED della colonna della matrice attualmente attiva collegata ad essa tramite il catodo è acceso, mentre un livello alto significa che è spento. Trascorso il tempo impostato, il programma seleziona la colonna successiva e carica nel registro a scorrimento il codice ad essa previsto. Per inerzia della visione tutti i led che compongono il simbolo visualizzato risultano accesi contemporaneamente. Se viene utilizzato un indicatore con catodi comuni dei LED di ciascuna colonna, ad esempio TC07-11EWA, è necessario installare il ponticello S1. In questo caso, gli impulsi sulle uscite RB3-RB7 e i codici caricati nel registro a scorrimento DD2 verranno invertiti dal software, che è ciò che è necessario affinché tale indicatore funzioni.
La maggior parte delle parti del puntatore si trovano sul circuito stampato mostrato in Fig. 2, e l'indicatore HG1 con resistori di spegnimento R11-R17 si trova su un piccolo circuito stampato separato mostrato in Fig. 3. Le schede sono collegate tra loro tramite un cablaggio e i numeri dei contatti a cui sono saldate coincidono con i numeri dei fili su entrambe le schede secondo lo schema di Fig. 1. Le schede sono progettate per installare resistori e condensatori per il montaggio su superficie di dimensione 1206. Anche i diodi VD1-VD3 e un registro a scorrimento DD2 sono in contenitori per montaggio su superficie.
Il tabellone con l'indicatore è posizionato in un luogo comodo in cui il conducente può osservarne le letture. La scheda principale è montata su supporti nella parte posteriore del quadro strumenti del veicolo o collocata in un alloggiamento di dimensioni adeguate. I collegamenti tra l'indicatore e il quadro strumenti vengono realizzati utilizzando pezzi di cavo di montaggio. Se l'auto è ferma e il freno di stazionamento è inserito (il catodo del diodo VD1 è impostato su un livello di tensione logicamente basso), sull'indicatore viene visualizzata la lettera P. Se è inserita la retromarcia, viene visualizzata la lettera R dall'emettitore sonoro HA1 si sentono l'indicatore e una serie di segnali acustici intermittenti, che attirano ulteriormente l'attenzione del conducente. La lettera R ha la priorità sulla P. Ciò significa che se si inserisce contemporaneamente la retromarcia e il freno di stazionamento, verrà visualizzata la lettera R e verrà emesso un segnale acustico. Se il freno di stazionamento o la retromarcia non sono inseriti e il veicolo non si muove, l'indicatore si trasforma in una scala tachimetrica pseudoanalogica. L'altezza della colonna di LED illuminati è proporzionale alla velocità del motore. Il segnale a impulsi dal sensore della velocità di rotazione viene fornito all'ingresso RA4 DD1 attraverso il resistore R2 e il diodo protettivo VD2. Ad ogni impulso viene incrementato il contenuto del registro TMR0 del timer interno del microcontrollore. Di conseguenza, il numero di impulsi contati dal timer in un certo tempo è proporzionale alla velocità dell'albero motore. Se il motore viene spento la colonna si spegne. Ad una velocità di rotazione non superiore a 1000 min-1, la sua altezza è di un LED, ad una frequenza di 1000...2000 min-1 - due, a 2000.3000 min-1 - tre. E così via fino a sei LED alla frequenza di 5000 min-1. Se la frequenza è superiore a 5500 min-1, l'intero indicatore lampeggia, avvisando il conducente di non aumentare ulteriormente la frequenza senza carico sul motore. Quando l'auto è in movimento, un segnale a impulsi dal suo sensore di velocità viene inviato all'ingresso RB0 DD1 attraverso il resistore R1 e il diodo protettivo VD3. Il programma del microcontrollore conta il numero di questi impulsi durante gli intervalli di tempo tra gli overflow del timer TMR0, inversamente proporzionali alla velocità dell'albero motore. Pertanto, il risultato del calcolo è proporzionale al rapporto tra le velocità di rotazione dell'albero di uscita del cambio e dell'albero motore, ovvero con la frizione completamente innestata - il rapporto del cambio. I valori campione, in base al confronto con cui il programma trae una conclusione sulla marcia inserita (dalla prima alla quinta), sono memorizzati nella EEPROM del microcontrollore. In base al regime attuale del motore, il programma analizza la correttezza della selezione della marcia. Si consiglia di spostarsi in prima e seconda marcia a una velocità dell'albero motore non superiore a 3000 min-1. Nella terza e nella quarta marcia, la frequenza consentita viene aumentata a 4000 min-1, mentre il suo valore minimo nella terza e nella quinta marcia è considerato pari a 1400 min-1. Quando questi limiti vengono superati, il numero della marcia inserita sull'indicatore digitale viene sostituito da frecce, che indicano che è necessario cambiare marcia e in quale direzione. Dopo 1,5.2 s viene nuovamente visualizzato il numero della marcia selezionata. Quando si preme il pedale della frizione, i risultati del conteggio degli impulsi potrebbero non corrispondere a nessuna delle marce disponibili. Questa situazione è indicata dalla lettera C sull'indicatore. A volte il motore si spegne durante la guida. Le ragioni possono essere diverse, ma in una situazione del genere il pericolo maggiore è la perdita di efficacia dei freni. La lettera D sull'indicatore avverte della necessità di avviare il motore. Conoscendo i rapporti delle coppie di ingranaggi del cambio del veicolo e le caratteristiche dei sensori di velocità del motore e di velocità di guida installati su di esso, è possibile precalcolare il numero esemplificativo di impulsi per determinare la marcia inserita e inserirli nella EEPROM del microcontrollore durante la programmazione. ma c'è un altro modo. Scegliere un tratto di strada abbastanza lungo, rettilineo e poco trafficato. Dopo aver avviato il motore, chiudere l'interruttore SA1. Sull'indicatore verrà visualizzata la lettera K. Inserire la prima marcia e iniziare a guidare. Il microcontrollore conterà gli impulsi del sensore di velocità e calcolerà la media aritmetica dei risultati delle tre misurazioni. L'indicatore visualizzerà il numero di trasmissione, il primo. Senza smettere di guidare, inserire la seconda marcia e attendere finché il suo numero non appare sull'indicatore. Eseguire le stesse operazioni con le restanti marce, fino alla quinta. Successivamente, i risultati ottenuti verranno scritti automaticamente nella EEPROM. Verrà emesso un segnale acustico. Aprire l'interruttore SA1. Il puntatore è pronto per l'uso. Il sensore di posizione neutra della leva del cambio può essere costituito da un magnete permanente e un interruttore reed. Il magnete è montato sulla leva e l'interruttore reed è posizionato nelle vicinanze in modo che si chiuda sotto l'influenza del campo magnetico solo quando la leva è in posizione neutra. In questo caso, la lettera N verrà visualizzata sull'indicatore. Il programma del microcontrollore può essere scaricato da ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/08/indvkp.zip. Autore: S. Kashutin
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